Мы много говорим о них, и также много знаем. Поэтому решили поделиться своими знаниями и наблюдениями. Рассмотрим виды и показатели чиллеров, а также типы компрессоров.
Чиллеры – это холодильные машины, предназначенные для охлаждения жидкостей (воды, гликолей, иных жидких сред).
Каждый сталкивается с этим оборудованием в повседневной жизни. Это важная часть многих процессов в разных сферах – от производства напитков до обогрева помещений.
Основные функции чиллера:
- поддержание температуры жидкости для охлаждения рабочих помещений, технологических аппаратов, теплообменников, емкостей в технологических процессах;
- поддержание температуры жидкости для последующего обогрева рабочих помещений;
- утилизация теплоты конденсации.
В каких областях применяются чиллеры?
Охлаждение воздуха в торговых и складских помещениях:
Этот тип холодильных машин наиболее популярен в составе системы центрального кондиционирования в разных помещениях – торговых, производственных, офисных.
При производстве напитков, а именно охлаждение:
- готовых напитков — минеральной воды, сиропов, соков;
- водных растворов спирта при изготовлении водки, джин-тоников;
- контроль за температурой, необходимой для хранения пивного сусла.
Приготовление хлебобулочных и кондитерских изделий, а именно охлаждение:
- питьевой воды для замеса теста;
- технологической воды, предназначенной для остужения сгущенного молока, шоколада.
В промышленности при охлаждении:
- оборотной воды при выпуске печатной продукции;
- пресс-форм при изготовлении пластмассовых изделий.
Чиллеры делятся на 2 основные вида: абсорбционные и парокомпрессионные.
Абсорбционные чиллеры
– группа оборудования, активно набирающая популярность, ввиду больших возможностей в экономии электроэнергии на предприятиях. Основным источников энергии является бросовое тепло (пар низкого давления, горячая вода, выхлопные газы), выделяемое оборудованием в результате осуществления различных технологических процессов на производстве. Таким образом, избыточное тепло не выбрасывается в атмосферу, а становится вторичным энергетическим ресурсом, используемым для различных нужд предприятий, например, системы отопления или ГВС.
Парокомпрессионные чиллеры
— это наиболее распространенный тип холодильного оборудования. Генерация холода осуществляется в парокомпрессионном цикле, состоящем из четырех основных процессов — компрессии, конденсации, дросселирования и испарения — с использованием четырех основных элементов — компрессора, конденсатора, регулирующего вентиля и испарителя.
Чиллеры могут иметь разную мощность и холодопроизводительность, и делятся по следующим показателям:
- конструктивное исполнение — имеют встроенный или выносной конденсатор;
- тип охлаждения конденсатора — воздушное, водяное;
- схемы подключения;
- наличие насосного агрегата
- по типу компрессора: поршневые, винтовые, спиральные, центробежные турбокомпрессоры.
При выборе того или иного типа компрессора необходимо руководствоваться следующими требованиями:
- Используемый хладагент
- Потребная холодопроизводительность
- Ограничения по потребляемой мощности
- Температура хладоносителя на выходе из чиллера
- Температура окружающей среды в зоне расположения конденсатора или охладителя жидкости
- Требования по ремонтопригодности компрессоров
- Ограничения по габаритным размерам
- Глубина и способ регулирования производительности всего чиллера и единичных компрессоров
Тип компрессора имеет большое влияние на точность выполнения графика нагрузки чиллеров.
Рассмотрим 3 типа компрессоров.
Традиционно в чиллерах большой мощности применялись поршневые или винтовые компрессоры.
В поршневых компрессорах газ сжимается в объеме цилиндра при поступательном ходе поршня, имеет большое количество движущихся частей и низкую эффективность. Также, имеет высокий уровень шума и вибрации при эксплуатации, есть необходимость их регулярного обслуживания. Такие чиллеры могут оснащаться ступенчатыми или плавными системами регулирования производительности.
В России поршневые компрессоры широко используются OEM-производителями при изготовлении чиллеров для технологического охлаждения.Наибольшую популярность среди производителей чиллеров завоевали компрессоры Bitzer (Германия), Danfoss (Франция – Дания), BOCK (Германия), Frascold (Италия).
– В винтовых компрессорах газ сжимается в пространстве между двумя винтами (в случае двухвинтовых компрессоров) или между корпусом компрессора и винтом (в случае одновинтового). Имеют сложную конструкцию, и очень высокую стоимость. Производство низкорентабельно.
Обслуживание трудоемко и требует высокой квалификации персонала.
Винтовые компрессоры используются в изготовлении чиллеров как зарубежными заводами-производителями, так и отечественными OEM-производствами. Винтовые компрессоры имеют возможность ступенчатого или плавного регулирования производительности.
Основные лидеры среди винтовых компрессоров, используемых в современных чиллерах: Bitzer (Германия), RefComp (Китай), Fusheng (Китай).
В последние годы на рынке появились новые компрессоры типа SCROLL (спиральные), которые лишены характерных недостатков поршневых и винтовых компрессоров. Scroll-компрессоры обладают высокой энергетической эффективностью, низким уровнем шума и вибраций и не нуждаются в обслуживании. Сжатие рабочего газа происходит в полости между двух вращающихся спиралей. Этот тип компрессоров прост по конструкции, очень надежен и недорог. Однако, их производительность не превышает 40 кВт.
Спиральные компрессоры используются при изготовлении чиллеров зарубежными и отечественными OEM-производствами. Получили широкое распространение в системах кондиционирования воздуха.
Основные лидеры среди спиральных компрессоров, используемых в современных чиллерах: Copeland (США), Dandoss (Дания).
Чиллеры на базе инверторных центробежных турбокомпрессоров представляют собой высокоэффективные холодильные установки, работающие без применения компрессионных масел, используемых для смазки подвижных силовых узлов и компонентов холодильного контура – технология «oil free». Это позволяет предотвратить потери холодопроизводительности и теплоотдачи оборудования при его долговременной работе, способствует снижению потребляемой мощности чиллера и сокращает количество мероприятий по сервисному обслуживанию агрегатов.
В конструкции используются магнитные подшипники. Ротор компрессора вращается в торовидном магнитном поле, а специальные датчики автоматически стабилизируют его положение в случае даже несущественных отклонений. Расположение магнитного вала корректируется до 100 раз в секунду! Стартовый ток турбочиллера не более 5А. Плавная регулировка производительности осуществляется с учетом реальных значений тепловой нагрузки всего здания и показателей температуры конденсации чиллера. Посредством, изменения частоты вращения ротора, производительность компрессора варьируется в диапазоне от 30 до 100%.
Главным достоинством данных чиллеров является их высокая энергоэффективность, особенно если речь идет о неполной нагрузке, при которой системы охлаждения работают в среднем до 93-98% всего времени эксплуатации.
В случае сравнения с чиллером на базе спирального компрессора, при 50% нагрузке, коэффициент энергоэффективности чиллера с центробежным турбокомпрессором будет составлять 86%.
А среднегодовое потребление электроэнергии чиллером с турбокомпрессором на 30-35% ниже, чем среднегодовое энергопотребление чиллером с винтовым компрессором.
Основным недостатком данных чиллеров и компрессоров является трудоемкое высокотехнологичное производство и высокая первоначальная стоимость оборудования.
Основным производителем центробежных турбокомпрессоров является Danfoss Turbocor (Дания – США).
Грамотный подбор и установка чиллеров всегда дает отличный результат и обеспечивает нужную температуру – как в качестве обогрева, так и охлаждения.
Важно верно подобрать тип и мощность устройства и тогда получится без труда и дополнительных затрат регулировать температуру.
Если вы сомневаетесь в необходимости установки чиллера на предприятии или не можете определиться, то мы можем помочь оценить необходимость оборудования под ваши процессы и помочь с выбором. info@itbreeze.ru +7 499 110-99-61